無線傳感器網(wǎng)絡中基于壓縮感知的移動數(shù)據(jù)收集技術研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡的一個主要任務是傳感器節(jié)點協(xié)作地感知和收集數(shù)據(jù)，并將其傳送到Sink節(jié)點進行計算處理。由于硬件技術的局限，傳感器節(jié)點只有有限的能量、通信帶寬和存儲能力。如何在資源受限、節(jié)點密集的無線傳感器網(wǎng)絡中實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)收集是當前研究的難點問題。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡的特點，研究了基于壓縮感知技術的無線傳感器網(wǎng)絡移動數(shù)據(jù)收集的問題。
　　針對數(shù)據(jù)收集過程中的能量消耗問題，建立了移動數(shù)據(jù)收集模型，提出了基于移動數(shù)據(jù)收集器的單跳數(shù)據(jù)

2、收集機制。通過規(guī)劃收集器采集數(shù)據(jù)的位置，以覆蓋全網(wǎng)所有的傳感器節(jié)點，保證移動數(shù)據(jù)收集器的一次采集就能收集整個網(wǎng)絡中的感知數(shù)據(jù)。在采集點選擇過程中，分別提出了基于最小集合覆蓋的啟發(fā)式采集點選擇算法、基于鄰居集的啟發(fā)式采集點選擇算法、基于最短距離的啟發(fā)式采集點選擇算法。在此基礎上，通過蟻群算法對獲取的采集點進行最短路徑求解，得到最優(yōu)的移動數(shù)據(jù)收集器收集路線。進一步，利用遺傳算法的尋優(yōu)能力，提出了基于遺傳算法與蟻群算法的移動數(shù)據(jù)收集路線規(guī)劃算

3、法。仿真結果表明，所提算法能夠有效減少移動數(shù)據(jù)收集器收集路線的距離，延長網(wǎng)絡生命周期。
　　針對大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)收集問題，為了進一步提高數(shù)據(jù)采集效率，建立了有限多跳數(shù)據(jù)轉發(fā)模型，提出一種基于多跳的移動數(shù)據(jù)收集機制。通過選擇數(shù)據(jù)采集點，局部地進行數(shù)據(jù)融合進而將數(shù)據(jù)傳輸給移動數(shù)據(jù)收集器。當某些傳感器節(jié)點隸屬于這些采集點時，通過限制轉發(fā)跳數(shù)以節(jié)省能量并降低數(shù)據(jù)收集延遲?？紤]到節(jié)點存儲容量與節(jié)點能量等資源受限的特征，且傳感器節(jié)點傳